L’enveloppe essentielle (1re partie)

PAR Michel GarneauPosted on

Le fait qu’il existe des régions que l’on puisse qualifier d’impitoyables à l’intérieur du moteur de nos motos modernes est un véritable secret de Polichinelle. Parlons de zones où les températures avoisinent les 650 degrés Celsius et la pression peut atteindre jusqu’à 105 kg/cm2 (ou 1500 lb/po2)! Incroyable, vous dites. Effectivement.

Mais de quelle région parlons-nous au juste? Sans grande surprise, il s’agit de celle en proximité de la chambre de combustion, entre autres les parois du cylindre. De survivre une fois à ce pic de température et de pression relève presque du miracle, mais la réalité est que ces conditions particulières se reproduisent chaque fois qu’une bougie d’allumage fait feu. Voilà qu’il s’agit d’un scénario qui se répète des centaines de milliers, voire de millions, de fois lors d’une randonnée typique, sans parler des milliards de fois durant la vie du véhicule.

Dans des chroniques précédentes, nous avons traité de certaines avancées technologiques qui ont permis aux moteurs modernes d’éclipser la performance, et ce, à tous les égards, des versions du passé. L’évolution et les percées technologiques dans le domaine des cylindres sont sans équivoque un facteur crucial dans cette amélioration, et c’est pourquoi nous allons maintenant les traiter à leur tour.

Ses fonctions
Comme nous le savons tous, le cylindre est un élément essentiel et incontournable d’un moteur à explosion, qu’il soit à deux ou quatre temps, à essence ou autre carburant. Au-delà de son mandat de base, soit de fournir une voie pour le déplacement du piston, il est appelé à performer de nombreuses fonctions afin de permettre un fonctionnement efficace et fiable du moteur :

  1. Il doit résister à la distorsion (due à la chaleur et à la pression), de sorte à permettre un scellage adéquat du piston et des segments et ainsi permettre l’exploitation de la pression et de l’énergie dégagées lors de la combustion du mélange;
  2. Il doit permettre (et faciliter) le transfert de la chaleur du piston vers l’extérieur (soit aux enveloppes de refroidissement dans un moteur refroidi au liquide ou aux ailettes de refroidissement dans un moteur refroidi à l’air);
  3. Il doit posséder la capacité de promouvoir le fonctionnement à faible friction, chose qu’il accomplit généralement en permettant le dépôt et la rétention d’huile, ce qui contribue à lubrifier le piston et les segments pendant leurs déplacements;
  4. Enfin, il doit pouvoir résister à la dégradation et à l’usure pour une période de temps importante.

Les exigences énumérées ci-dessus ne sont pas nouvelles; elles ont fait partie de la réalité des moteurs à explosion, et donc des cylindres, depuis le tout début. Les moyens de rencontrer celles-ci (notamment le choix de matériau utilisé) et l’efficacité avec laquelle on y arrive ont beaucoup évolué cependant au fil des années, chose que nous allons décortiquer dans les prochaines chroniques. Une chose qui n’a pas changé, toutefois, est le fait que la taille du cylindre dépend de l’alésage (soit le diamètre du piston), ainsi que la course (ou la distance verticale parcourue) du piston.

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